用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用:專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》是張家港市德寶化工有限公司於2008年11月21日申請的專利，該專利的申請號為2008102443193，公布號為CN101424046，授權公布日為2009年5月6日，發明人是陳金輝。

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》公開了一種用於對聚酯纖維進行改性的改性劑、及其製備方法和套用，所述的改性劑包括聚乙二醇、乙二醇、聚醚、對苯二甲酸二甲酯、兩端聚醚改性有機矽和催化劑醋酸金屬鹽；採用二步法連續生產工藝進行，第一步酯化，向反應釜中投入聚乙二醇、乙二醇、聚醚和對苯二甲酸二甲酯、兩端聚醚有機矽，在催化劑的作用下進行酯化反應；第二步，將酯化反應後生成的物料輸送到聚合釜，在高溫、真空和催化劑的作用下進行聚合，生成分子量在1000～50000的高分子量的聚酯/聚醚/有機矽三元共聚物，即所需的改性劑。這種改性劑可直接使用，也可以與一些其他物質如表面活性劑等復配使用，對聚酯纖維進行改性。

2016年12月7日，《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》獲得第十八屆中國專利優秀獎。

基本介紹

中文名：用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用
公布號：CN101424046
授權日：2009年5月6日
申請號：2008102443193
申請日：2008年11月21日
申請人：張家港市德寶化工有限公司
地址：江蘇省張家港市江蘇揚子江國際化學工業園北京路50號
發明人：陳金輝
Int.Cl.：D06M15/647(2006.01)I；C08G77/46(2006.01)I；C08G77/445(2006.01)I；D06M13/46(2006.01)I等
代理機構：張家港市高松專利事務所
代理人：黃春松
類別：發明專利

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

聚酯纖維的吸濕排汗性能、抗靜電性能、易去污性能、蓬鬆柔軟性都較差，後整理以氨基矽乳液為主要助劑，但氨基矽乳液僅能在手感上對聚酯纖維進行改進，對其易起靜電、易粘污不能有所改進，因此，2008年11月之前市場上聚酯纖維加工而成的紡織品存在服用性較差、而且易起靜電、易粘污的缺點，對人體的健康造成一定的危害。

發明內容

專利目的

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》所要解決的第一個技術問題是：提供一種用於聚酯纖維進行改性、使之具有良好的健康舒適性的改性劑。

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》所要解決的第二個技術問題是：提供一種上面所述改性劑的製備方法。

技術方案

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》第一個技術問題採用的技術方案是：所述的改性劑，包括以下重量份的組份：聚乙二醇80～150份，乙二醇10～25份，聚醚10～20份，對苯二甲酸二甲酯15～25份，兩端聚醚有機矽1～50和作為催化劑的醋酸金屬鹽0.2～1份。

上述的聚醚為兩端羥基聚醚。

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》第二個技術問題採用的技術方案為：包括以下步驟：

1）稱取所需重量份的各組份；

2）向反應釜中投入聚乙二醇、乙二醇和聚醚，並對反應釜進行加熱，在溫度升至60～80℃時開始抽真空，使釜內的真空度達到-0.090～-0.095兆帕，然後繼續升溫至80～100℃，至脫水完全，排空升溫至100～120℃，將對苯二甲酸二甲酯、兩端聚醚有機矽和催化劑投入反應釜中，繼續升溫至150～190℃，反應釜內的物料充分酯化後，將反應釜中酯化後的物料壓入聚合釜中，在真空度為-0.08～-0.1兆帕和溫度為200～300℃的條件下，並在醋酸金屬鹽的催化下聚合，生成分子量為1000～50000的聚酯/聚醚/有機矽三元共聚物，然後降溫至100～160℃後放料，得到所需的改性劑成品。

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》所要解決的第三個技術問題是：將提供上面所述改性劑用於聚酯纖維改性的幾種典型套用，使改性後的聚酯纖維具有諸多優良性能。

第一種：作為蓬鬆整理劑的套用：所述的蓬鬆整理劑中含有重量比例為5～10％的改性劑，餘量為水。

第二種：作為平滑親水整理劑的套用：所述的平滑親水整理劑中含有重量比例為5～10％的改性劑，餘量為水。可使改性後的聚酯纖維不僅蓬鬆柔軟，而且具有平滑感又不失親水性。

第三種：作為耐久抗靜電劑的套用：所述的耐久抗靜電劑中含有重量比例為5～10％的改性劑、和重量比例為20～50％的季胺鹽類聚合物，餘量為水。可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還能抗靜電。所述的季胺鹽類聚合物為烷基叔胺氯化物或烷基叔胺硝酸鹽。

第四種：作為易去污整理劑的套用：所述的易去污整理劑含有重量比例為5～10％的改性劑、和重量比例為2～5％的甘油或乙二醇或含氟樹脂，餘量為水。可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還能增強去污能力。

第五種：作為浴中抗皺劑的套用：所述的浴中抗皺劑含有重量比例為5～10％的改性劑、和重量比例為0.5～3％的聚丙烯醯胺，餘量為水。可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還能抗皺。

第六種：作為親水防皺高溫勻染劑的套用：在所述的親水防皺高溫勻染劑中含有重量比例為3～20％的改性劑。可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還能提高染色質量。

第七種：所述的改性劑在聚酯纖維織物染色工藝中的套用，其特點是：在染色工藝中將改性劑和染料及其它助劑一起加入，改性劑的加入量為織物重量的0.05～5％，染色溫度在60～130℃時使用。

第八種：所述的改性劑在聚酯纖維織物浸漬工藝中的套用，其特點是：浸漬時浸漬液中加入占織物重量0.05～5％的改性劑。

第九種：所述的改性劑在聚酯纖維織物浸軋工藝中的套用，其特點是：浸軋時在軋液槽內加入占織物重量0.05～5％的改性劑。

有益效果

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》所述的改性劑可對聚酯纖維進行改性，使改性後的聚酯纖維具有良好的手感（蓬鬆、柔軟、平滑）、抗靜電性能、易去污性能、耐洗性，從而大大提高了使用改性後的聚酯纖維製成的織物的舒適性。此外，《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》還公開了以所述的改性劑作為母液，復配出蓬鬆整理劑、平滑親水整理劑和耐久抗靜電劑等多種增強型改性劑，進一步提高了對聚酯纖維的改性效果。

技術領域

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》涉及到一種用來對聚酯纖維進行改性的改性劑及其製備方法和套用。

權利要求

1.用於聚酯纖維的改性劑，包括以下以重量份數計量的各組份：聚乙二醇80～150份，乙二醇10～25份，聚醚10～20份，對苯二甲酸二甲酯15～25份，兩端聚醚有機矽1～50份和作為催化劑的醋酸金屬鹽0.2～1份。

2.如權利要求1所述的用於聚酯纖維的改性劑，其特徵在於：所述的聚醚為兩端羥基聚醚。

3.權利要求1或2所述的用於聚酯纖維的改性劑的製備方法，其步驟為：

1）稱取所需重量份的各組份；

4.由權利要求1或2所述的改性劑製得的蓬鬆整理劑，其特徵在於：含有重量比例為5～10％的改性劑，餘量為水。

5.由權利要求1或2所述的改性劑製得的平滑親水整理劑，其特徵在於：含有重量比例為5～10％的改性劑，餘量為水。

6.由權利要求1或2所述的改性劑製得的耐久抗靜電劑，其特徵在於：含有重量比例為5～10％的改性劑、和重量比例為20～50％的季胺鹽類聚合物，餘量為水。

7.根據權利要求6所述的耐久抗靜電劑，其特徵在於：所述的季胺鹽類聚合物為烷基叔胺氯化物或烷基叔胺硝酸鹽。

8.由權利要求1或2所述的改性劑製得的去污整理劑，其特徵在於：含有重量比例為5～10％的改性劑、和重量比例為2～5％的甘油或乙二醇或含氟樹脂，餘量為水。

9.由權利要求1或2所述的改性劑製得的浴中抗皺劑，其特徵在於：含有重量比例為5～10％的改性劑、和重量比例為0.5～3％的聚丙烯醯胺，餘量為水。

10.權利要求1或2所述的改性劑套用於親水防皺高溫勻染劑，其特徵在於：在所述的親水防皺高溫勻染劑中含有重量比例為3～20％的改性劑。

11.權利要求1或2所述的改性劑在聚酯纖維織物染色工藝中的套用，其特徵在於：在染色工藝中將改性劑和染料及其它助劑一起加入，改性劑的加入量為織物重量的0.05～5％，染色溫度在60～130℃時使用。

12.權利要求1或2所述的改性劑在聚酯纖維織物浸漬工藝中的套用，其特徵在於：浸漬時浸漬液中加入占織物重量0.05～5％的改性劑。

13.權利要求1或2所述的改性劑在聚酯纖維織物浸軋工藝中的套用，其特徵在於：浸軋時在軋液槽內加入占織物重量0.05～5％的改性劑。

實施方式

實施例1：

1）稱取聚乙二醇800克，乙二醇150克，聚醚多元醇150克，兩端聚醚有機矽80克，對苯二甲酸二甲酯180克，催化劑5克；

2）向反應釜中投入聚乙二醇、乙二醇和聚醚，並對反應釜進行加熱，在溫度升至75℃時開始抽真空，使釜內的真空度達到-0.090兆帕，然後繼續升溫至90℃，至脫水完全後，升溫至102℃，將對苯二甲酸二甲酯和兩端聚醚有機矽、醋酸鎂投入反應釜中，繼續升溫至150℃，讓反應釜中的物料充分酯化，然後將反應釜中酯化後的物料壓入聚合釜中，在真空度為-0.095兆帕和溫度為220℃的條件下，並在醋酸鎂的催化下，經過聚合，聚合充分後生成分子量為1000～50000的聚酯/聚醚/有機矽三元共聚物，然後降溫至140℃後放料，即得到成品。

實施例2：

1）稱取聚乙二醇900克，乙二醇120克，聚醚多元醇120克，兩端聚醚有機矽200克，對苯二甲酸二甲酯165克，醋酸鈣5克；

2）向反應釜中投入聚乙二醇、乙二醇和聚醚多元醇，並對反應釜進行加熱，在溫度升至78℃時開始抽真空，使釜內的真空度達到-0.093兆帕，然後繼續升溫至95℃，保溫55分鐘之後，升溫至104℃，將對苯二甲酸二甲酯和兩端聚醚有機矽、醋酸鈣入反應釜中，繼續升溫至155℃，並保持75分鐘，讓反應釜中的物料充分酯化，然後將反應釜中酯化後的物料壓入聚合釜中，在真空度為-0.098兆帕和溫度為240℃的條件下，並在醋酸鈣的催化下，經過聚合充分，生成分子量為5000～40000的聚酯/聚醚/有機矽三元共聚物，然後降溫至150℃後放料，即得到成品。

實施例3：

1）稱取聚乙二醇1000克，乙二醇100克，丙二醇嵌段聚醚100克，兩端聚醚有機矽150克，對苯二甲酸二甲酯150克，醋酸鋅10克；

2）向反應釜中投入聚乙二醇、乙二醇和丙二醇嵌段聚醚，並對反應釜進行加熱，在溫度升至80℃時開始抽真空，使釜內的真空度達到-0.095兆帕，然後繼續升溫至100℃，保溫60分鐘之後，升溫至106℃，將對苯二甲酸二甲酯、兩端聚醚有機矽和醋酸鋅投入反應釜中，繼續升溫至160℃，讓反應釜中的物料充分酯化，然後將反應釜中酯化後的物料壓入聚合釜中，在真空度為-0.1兆帕和溫度為250℃的條件下，並在醋酸鋅的催化下，經過聚合充分，生成分子量為1000～50000的聚酯/聚醚/有機矽三元共聚物，然後降溫至100℃後放料，即得到成品。

《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》所述的生產工藝之所以採用兩步法，有兩個原因：

1、在生產過程中，酯化反應的副產物是甲醇，而聚合反應的副產物是乙二醇，同一釜系統生產回收副產物（甲醇、乙二醇）時，會引起交叉污染，需要再次蒸餾提純。而分步後酯化的副產物甲醇的純度可以達到90％以上，聚合副產物乙二醇的純度可以到到99％以上，不需要再次蒸餾提純即可當原料。直接循環使用，不但簡化了生產工藝，而且適應節能降耗的環保趨勢。

2、採用一步法工藝生產時，在聚合過程中，隨著聚合度的提高，物料分子量增加，物料粘度增大，反應釜的電機經常因為負荷過載而停機，一旦停機後無法啟動，造成嚴重的質量問題。

比如說，一台3噸酯化反應釜，反應物料粘度很低，配置5KW電機已經完全可以滿足；一台3噸聚合反應釜，隨著聚合度的提高，物料分子量增加，物料粘度增大，必須配置18.5KW以上電機才能確保正常生產；在通常情況下，聚合反應所用的電機功率比較大，酯化反套用的電機功率要小，攪拌的速度要快，採用分步就可以降低生產成本並增加品質控制點。

通過《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》所述的生產工藝生產的改性劑可對聚酯纖維進行改性，使改性後的聚酯纖維具有良好的吸濕排汗性、蓬鬆柔軟性，從而大大提高了使用改性後的聚酯纖維製成的織物的舒適性。除此之外，《用於聚酯纖維的改性劑及其製備方法和套用》還公開了以所述的改性劑作為母液，復配出蓬鬆整理劑、平滑親水整理劑和耐久抗靜電劑等多種對聚酯纖維進行改性的增強型改性劑：

第一種：蓬鬆整理劑，含有重量比例為5～10％的上述的改性劑，餘量為水。這種蓬鬆整理劑使得改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還具有平滑感。

第二種：平滑親水整理劑，含有重量比例為5～10％的上述的改性劑，餘量為水。這種平滑親水整理劑可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、還具有平滑感又不失親水性。

第三種：耐久抗靜電劑，含有重量比例為5～10％的上述的改性劑、和重量比例為20～50％的季胺鹽類聚合物，餘量為水。這種耐久抗靜電劑可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還有很好的抗靜電性能。所述的季胺鹽類聚合物可以選用烷基叔胺氯化物或烷基叔胺硝酸鹽。

第四種：去污整理劑，含有重量比例為5～10％的上述的改性劑、和重量比例為2～5％的甘油或乙二醇或含氟樹脂，餘量為水。這種去污整理劑可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還增強了去污能力。

第五種：浴中抗皺劑，含有重量比例為5～10％的上述的改性劑、和重量比例為0.5～3％的聚丙烯醯胺，餘量為水。即：所述的改性劑可以在高溫高壓染色機內與聚丙烯醯胺同浴使用，使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性和良好的抗皺性能，同時又改善了聚丙烯醯胺在使用過程中手感僵硬的問題。

第六種：親水防皺高溫勻染劑，在所用的親水防皺高溫勻染劑中含有重量比例為3～10％的上述的改性劑。這種親水防皺高溫勻染劑可使改性後的聚酯纖維不但具有蓬鬆柔軟性、同時還能提高染色質量，使得染色之後的織物色澤更加勻和、鮮艷。